(57)【要約】  本文書は、光伝送ネットワークに含まれる１つまたは複数のノード（１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ）に制御メッセージを提供することを、ノード（１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ）間でコンテナ（２００）を伝送することによって行うための方法であって、各コンテナ（２００）がコンテナヘッダ（２１０）およびコンテナペイロード部（２２０）を含み、コンテナヘッダ（２１０）がコンテナ（２００）の宛先ノードに関する情報を少なくとも含み、コンテナペイロード部（２２０）が、１つまたは複数のクライアントデータパケットに関連する情報を含む１つまたは複数のデータ部を含み、方法が：−  １つまたは複数のデータ部および制御データ部を含むコンテナペイロード部（２２０）を含むコンテナ（２００）をノード（１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ）において受信するステップ（Ｓ６１０）であって、制御データ部が、制御メッセージと、制御メッセージを伝送誤りから保護するための前方誤り訂正（ＦＥＣ）情報とに関連する、受信するステップ（Ｓ６１０）と、−  ＦＥＣ情報に基づいて制御データ部を復号するステップ（Ｓ６２０）と、−  復号された制御データ部に含まれる制御メッセージを前記ノード（１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ）において提供するステップ（Ｓ６３０）と、−  任意選択により、コンテナ（２００）を下流ノードに転送するステップ（Ｓ６４０）とを含む、方法に関する。
2019502285.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光伝送ネットワークに含まれる１つまたは複数のノード（１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ）に制御メッセージを提供することを、ノード（１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ）間でコンテナ（２００）を伝送することによって行うための方法であって、各コンテナ（２００）がコンテナヘッダ（２１０）およびコンテナペイロード部（２２０）を含み、コンテナヘッダ（２１０）がコンテナ（２００）の宛先ノードに関する情報を少なくとも含み、コンテナペイロード部（２２０）が、１つまたは複数のクライアントデータパケットに関連する情報を含む１つまたは複数のデータ部を含み、方法が、
−  １つまたは複数のデータ部および制御データ部を含むコンテナペイロード部（２２０）を含むコンテナ（２００）をノード（１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ）において受信するステップであって、制御データ部が、１つまたは複数の制御メッセージと、１つまたは複数の制御メッセージを伝送誤りから保護するための前方誤り訂正（ＦＥＣ）情報とに関連する、受信するステップと、
−  ＦＥＣ情報を考慮して制御データ部を復号するステップと、
−  復号された制御データ部に含まれる１つまたは複数の制御メッセージを前記ノード（１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ）において提供するステップと
を含む、方法。
【請求項２】
コンテナペイロード部（２２０）が、制御データ部に関連する第１のＦＥＣ情報と、１つまたは複数のデータ部に関連する第２のＦＥＣ情報とを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
コンテナヘッダ（２１０）が、コンテナペイロード部（２２０）内の制御データ部の存在に関する情報を含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
コンテナヘッダ（２１０）が、コンテナペイロード部（２２０）に含まれる制御データ部の長さに関する情報を含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
コンテナヘッダ（２１０）が、コンテナペイロード部（２２０）内の制御データ部の位置に関する情報を含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
コンテナ（２００）が、制御データ部が宛てられたノード（１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ）を示すアドレス情報を含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記アドレス情報が制御データ部に含まれるか、または前記アドレス情報がコンテナヘッダ（２１０）に含まれる、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
コンテナ（２００）の宛先ノードが、前記アドレス情報によって示されるノード（１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ）とは異なる、請求項６または７に記載の方法。
【請求項９】
前記アドレス情報が、制御データ部が単一のノード（１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ）または複数のノード（１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ）宛であることを示し、前記コンテナ（２００）が下流ノードに転送され、前記制御データ部が転送されるコンテナまたは後続のコンテナ（２００）に含められる、請求項６から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
制御データ部が前記受信ノード（１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ）宛でないことを前記アドレス情報が示す場合、前記コンテナ（２００）が下流ノードに転送され、前記制御データ部が転送されるコンテナ（２００）に含められる、請求項６から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
制御データ部が前記受信ノード（１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ）宛であることを前記アドレス情報が示す場合、前記コンテナ（２００）が下流ノードに転送され、前記制御データ部が前記ノード（１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ）において終端される、請求項６から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
コンテナヘッダ（２１０）が、コンテナペイロード部（２２０）内の占有または未使用容量に関する情報を含む、請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
制御データ部が、ノード（１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ）から隣接する下流ノードに、制御データメッセージが宛てられたノード（１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ）の方向に順次伝送される、請求項１から１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
制御メッセージを伝送するための光伝送ネットワークのための装置であって、
−  光伝送ネットワークの光伝送リンク（１２０）からコンテナ（２００）を受信するための第１のインターフェースであって、コンテナ（２００）がコンテナヘッダ（２１０）およびコンテナペイロード部（２２０）を含み、コンテナヘッダ（２１０）がコンテナ（２００）の宛先ノードに関する情報を少なくとも含み、コンテナペイロード部（２２０）が、１つまたは複数のクライアントデータパケットに関連する情報を含む１つまたは複数のデータ部と、少なくとも１つの制御メッセージに関連する制御データ部とを含み、制御データ部が、少なくとも１つの制御メッセージを伝送誤りから保護するための前方誤り訂正（ＦＥＣ）情報に関連付けられている、第１のインターフェースと、
−  ＦＥＣ情報を使用して制御データ部を復号するための、第１のインターフェースと結合される復号器（１５１）と、
−  復号された制御データ部に含まれる制御メッセージを上位レイヤ処理または前記装置と結合される他のノードに提供するための第２のインターフェースと、
−  コンテナ（２００）を光伝送ネットワーク内の下流ノードに転送するための第３のインターフェースと
を備える、装置。
【請求項１５】
制御メッセージを伝送するための光伝送ネットワークのための装置であって、
−  少なくとも１つの制御メッセージを受信するための第１のインターフェースと、
−  光伝送ネットワークの光伝送リンク（１２０）を介して伝送するためのコンテナ（２００）を生成するプロセッサであって、コンテナ（２００）がコンテナヘッダ（２１０）およびコンテナペイロード部（２２０）を含み、コンテナヘッダ（２１０）がコンテナ（２００）の宛先ノードに関する情報を少なくとも含み、コンテナペイロード部（２２０）が、１つまたは複数のクライアントデータパケットに関連する情報を含む１つまたは複数のデータ部と、少なくとも１つの制御メッセージに関連する制御データ部とを含み、制御データ部が、少なくとも１つの制御メッセージを伝送誤りから保護するための前方誤り訂正（ＦＥＣ）情報に関連付けられている、プロセッサと、
−  コンテナ（２００）を光伝送ネットワーク内の下流ノードに送信するための第２のインターフェースと
を備える、装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本文書は光データ伝送システムに関する。詳細には、本文書は、コンテナのペイロード部内で制御データ部を伝送することによって、光伝送システムにおいて制御メッセージを提供するための方法、および対応する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光伝送システム、たとえばメトロイーサネット（登録商標）伝送システムは、複数の地理的に分散されたノードを含み、前記ノードは１つまたは複数のネットワーク要素を含む。前記メトロイーサネット伝送システムでは、イーサネットパケットはコンテナ内に配置され、集約的に光伝送ネットワークを介して伝送される。そのような地理的に分散されたネットワーク要素は、構成および動作制御のための制御／管理チャネルを必要とする。光伝送ネットワークの要素は、この目的のために外部ネットワークに依存することはできず、この制御チャネルを帯域内で独自の手段で提供しなければならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
したがって、本開示は、光伝送ネットワークにおける制御メッセージの信頼できる効率的な伝送を提供する方法および装置を提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
第１の態様によれば、光伝送ネットワークに含まれる１つまたは複数のノードに制御メッセージを提供するための方法が開示される。制御メッセージは、前記ノード間でコンテナを伝送することによって伝搬される。各コンテナはコンテナヘッダおよびコンテナペイロード部を含む。コンテナヘッダはコンテナの宛先ノードに関する情報を含み、すなわち、コンテナは光伝送ネットワーク内の特定のノードに宛てられ、ペイロードデータが前記ノードに伝送される。コンテナペイロード部は、１つまたは複数のクライアントデータパケットに関連する情報を含む１つまたは複数のデータ部を含む。たとえば、１つまたは複数のクライアントデータパケットは、１つまたは複数のデータ部に含められ得る。前記クライアントデータパケットは、コンテナの宛先アドレスに伝送される。たとえば、クライアントデータパケットはイーサネットパケットまたはＩＰパケットとすることができ、前記パケットのＩＰアドレスは、コンテナの宛先ノードと結合されたクライアントデータエンティティに関連付けられ得る。換言すれば、宛先ノードと結合されたクライアントデータエンティティ宛のクライアントデータパケットはコンテナ内に集約され、光伝送ネットワークの宛先ノードに伝送される。宛先ノードで受信されると、クライアントデータパケットは、それぞれのアドレス情報（たとえば、ＩＰアドレス）によって示されるように、それぞれのクライアントデータエンティティに転送される。この方法は以下のステップを含む。
【０００５】
光伝送ネットワークの特定のノードにおいて、コンテナが受信され得る。コンテナは、１つまたは複数のデータ部および制御データ部を含むコンテナペイロード部を含む。データ部は、コンテナの宛先ノードに伝送されるクライアントデータパケットと、１つまたは複数のクライアントデータパケットを伝送誤りから保護するための前方誤り訂正（ＦＥＣ：ｆｏｒｗａｒｄ  ｅｒｒｏｒ  ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）情報とを含むことができる。さらに、コンテナは、１つまたは複数の制御メッセージと、１つまたは複数の制御メッセージを伝送誤りから保護するための前方誤り訂正（ＦＥＣ）情報とに関連する制御データ部を含む。たとえば、１つまたは複数の制御メッセージは制御データ部に含められ得る。換言すれば、制御データ部は、制御動作を実施するために１つまたは複数のノードに伝送される必要がある制御情報を含む。たとえば、そのような制御動作は、ハローメッセージ、キープアライブメッセージなどとすることができる。
【０００６】
ＦＥＣ符号化に起因して、制御データ部は、制御データ部に関連するＦＥＣ情報に基づいて、すなわち誤り検出および訂正のための冗長なＦＥＣ情報を考慮して復号される。これにより、伝送誤りが検出され救済され得る。
【０００７】
制御データ部の前記復号の後、復号された制御データ部に含まれる制御メッセージは、たとえばインターフェースを介して、前記ノードにおいて提供される。好ましくは、ノードは、前記制御メッセージを処理するための処理ユニットを備えることができる。たとえば、処理ユニットは、制御メッセージに含まれる情報を評価することができ、前記制御情報に基づいて前記ノード内の特定のアクションをトリガする、たとえば、制御情報によって指示された制御動作を実施することができる。代替的にまたは追加的に、制御メッセージはネットワークノードと結合されたエンティティに転送され得、それぞれの制御動作がそこで実施される。
【０００８】
最後に、任意選択により、コンテナは下流ノードに転送され得る。制御メッセージに応じて、コンテナは依然として制御データ部を含むことができ、または制御データ部は前記ノード内で終端（除去）され、すなわち、転送されるコンテナは前記制御データ部をもはや含まない。制御データ部が新たな制御情報に置き換えられる、すなわち、他の制御メッセージが転送されるコンテナに含められることも可能である。さらなる変形形態では、上述の１つまたは複数のデータ部、制御データ部およびヘッダを含む新たなコンテナが生成され得る。次いで、新たなコンテナは下流ノードに伝送され得る。
【０００９】
制御メッセージをコンテナペイロード内にピギーバックして含めることは非常に資源効率的であるので、前記方法は有利である。また、制御メッセージの信頼性はデータ部とは独立して制御され得るので、データ部を保護するＦＥＣよりもさらに強力に設計され得る独自のＦＥＣを使用した場合、制御メッセージの伝送は非常に信頼性が高くなる。さらに、特定のノードにおける制御メッセージの提供と制御メッセージの伝送との間の待ち時間は短く、その理由は、制御メッセージが、前記制御メッセージの伝送のための十分な領域を提供する任意のコンテナに含められ得るためである。
【００１０】
他の態様によれば、光伝送ネットワークにおいて制御メッセージを伝送するための方法が開示される。この方法は以下のステップ：
−  他のクライアントエンティティからコンテナに挿入するための少なくとも１つの制御メッセージおよび任意選択によりクライアントデータパケットを受信するステップと、
−  光伝送ネットワークの光伝送リンクを介して伝送するためのコンテナを生成するステップであって、コンテナがコンテナヘッダおよびコンテナペイロード部を含み、コンテナヘッダがコンテナの宛先ノードに関する情報を少なくとも含み、コンテナペイロード部が、１つまたは複数のクライアントデータパケットに関連する情報を含む１つまたは複数のデータ部と、少なくとも１つの制御メッセージに関連する制御データ部とを含み、制御データ部が、少なくとも１つの制御メッセージを伝送誤りから保護するための前方誤り訂正（ＦＥＣ）情報に関連付けられている、生成するステップと、
−  コンテナを光伝送ネットワーク内の下流ノードに送信するステップと
を含む。
【００１１】
実施形態によれば、コンテナペイロード部は、制御データ部に関連する第１のＦＥＣ情報と、１つまたは複数のデータ部に関連する第２のＦＥＣ情報とを含むことができ、第１のＦＥＣ情報および第２のＦＥＣ情報は別個かつ独立である。換言すれば、コンテナペイロード部はモジュラーＦＥＣ設計を含み、１つまたは複数のデータ部および制御データ部は異なるＦＥＣ情報によってカバーされる。これにより、１つまたは複数のデータ部とは独立して制御データ部を復号することが可能となり、これは効率的な制御チャネル復号を可能にし、その理由は、制御チャネルの情報を処理するために、コンテナペイロード部全体ではなく、制御データ部のみ（典型的には、コンテナペイロード部のごく一部のみ）が復号される必要があるためである。
【００１２】
実施形態によれば、コンテナヘッダは、コンテナペイロード部内の制御データ部の存在に関する情報を含むことができる。換言すれば、コンテナヘッダ内には、制御データ部がそれぞれのコンテナに含まれるか否かに関する情報を提供するインジケータが存在することができる。前記インジケータに基づいて、制御データ部が存在し、それぞれのノード内で処理される必要があるかを決定することが可能である。前記インジケータは、制御データ部の識別および処理が改善され得るので有利である。
【００１３】
実施形態によれば、コンテナヘッダは、コンテナペイロード部に含まれる制御データ部の長さに関する情報を含むことができる。制御データ長さ情報は、制御メッセージ情報によってカバーされるブロックの数、または制御メッセージ情報を伝送するために使用されるビット／バイトの数を示すことができる。前記制御データ長さ情報は、任意の制御データ部が制御データ部に少しでも含まれているかに関する情報を提供することもできる。たとえば、制御データ長さ情報の特定の値（たとえば、値「０」）は、制御データ長さ情報が前記コンテナに含まれていないことを示すことができる。
【００１４】
実施形態によれば、コンテナヘッダは、コンテナペイロード部に含まれる１つまたは複数のデータ部の長さに関する情報を含むことができる。たとえば、１つまたは複数のデータ部はコンテナペイロード部の先頭に配置され得、制御データ部は次の空きブロックから、あるいは１つまたは複数のデータ部の直後に開始することができる。したがって、１つまたは複数のデータ部の長さに関する情報を評価することによって、制御データ部の先頭を決定することが可能である。
【００１５】
実施形態によれば、コンテナヘッダは、たとえば専用ヘッダフィールドの形式で、コンテナペイロード部内の制御データ部の位置に関する情報を含むことができる。前述のように、制御データ部の位置に関する前記情報は、１つまたは複数のデータ部の長さに関する上述の情報とすることができ（制御データ部が次の空きブロックから、あるいは１つまたは複数のデータ部の直後に開始する場合）、あるいは制御データ部の先頭を示すポインタまたは他の基準とすることができる。これにより、コンテナペイロード部内の制御データ部の迅速な位置特定が可能となる。
【００１６】
実施形態によれば、コンテナは、（コンテナヘッダ内のアドレス情報に加えて）制御データ部が宛てられたノードを示すアドレス情報を含むことができる。これにより、光伝送ネットワークの１つまたは複数のノードに制御メッセージをルーティングし、伝送することが可能となる。
【００１７】
実施形態によれば、制御データ部の前記アドレス情報は、制御データ部に含められ得る。たとえば、制御データ部は、制御メッセージの前記アドレス情報を含むヘッダを含むことができる。これにより、コンテナペイロード部に含まれる各制御データ部は、そのアドレス情報に直接関連付けられている。
【００１８】
他の実施形態によれば、制御データ部の前記アドレス情報は、たとえば、制御データ部のアドレス情報を保持する専用ヘッダフィールドの形式で、コンテナヘッダに含められ得る。これにより、コンテナヘッダを評価することによって制御データ部の宛先ノードを決定することが可能となり、これは制御データ部をそれぞれの宛先ノードに伝送するための処理労力を大幅に削減する。
【００１９】
実施形態によれば、コンテナの宛先ノードは、前記アドレス情報によって示されるノードと異なるものとすることができる。換言すれば、制御メッセージは、その宛先ノードとは独立して任意のコンテナ内に（そのコンテナが、制御メッセージが提供されるべきノードに向かう方向に伝送される限り）含められ得る。
【００２０】
実施形態によれば、制御データ部の前記アドレス情報は、制御データ部が単一のノードまたは複数のノード宛であることを示すことができる。換言すれば、制御メッセージは、シングルキャスト、マルチキャストまたはブロードキャストとすることができる。これにより、制御メッセージの効率的な伝送が得られる。
【００２１】
実施形態によれば、制御データ部が他のノード宛であるかまたはマルチキャストもしくはブロードキャスト制御メッセージを含むことを前記アドレス情報が示す場合、制御データ部は転送されるコンテナ内にさらに含められ得、あるいは制御データ部が前記ノード宛であることを前記アドレス情報が示す場合、前記制御データ部は前記ノードにおいて終端される。したがって、制御データ部に関連するアドレス情報に応じて、たとえば、制御データ部がアドレス情報によって示されるノードに到達した場合に、制御データ部はコンテナから除去される。また、特に、制御データ部がマルチキャストまたはブロードキャスト制御メッセージを含むことを前記アドレス情報が示す場合に、制御データ部は下流ノードに転送される後続のコンテナに含められ得る。これは、マルチキャストまたはブロードキャスト制御メッセージの処理がローカルノード上である程度の時間を要し得るので、必要となり得る。次いで、そのようなメッセージは、処理された後にさらなる伝送のために後続のコンテナ内に再びキューイングされる。
【００２２】
実施形態によれば、コンテナヘッダは、コンテナペイロード部における占有または未使用容量に関する情報を含むことができる。この情報は、１つまたは複数のデータ部に関連する長さ情報を評価し、１つまたは複数の制御データ部に関連する長さ情報を評価することによって導出され得る。換言すれば、占有または未使用容量は、データ部によってカバーされる伝送容量と、制御データ部によってカバーされる伝送容量とを合計することによって決定され得る。占有または未使用容量に関する前記情報に基づいて（および空きコンテナペイロード部の所与の伝送容量を使用して）、さらなる制御データ部がコンテナに含められ得るか否かを決定することが可能である。
【００２３】
実施形態によれば、制御データ部は、ノードから次の隣接する下流ノードに、制御データメッセージが宛てられたノードの方向に順次伝送される。これにより、ノードの構成および任意の誤動作とは独立して、制御メッセージの頑強な伝送が実現される。
【００２４】
実施形態によれば、コンテナペイロード部は特定の長さのブロックに区分され、前記制御データ部は前記ブロックの１つまたは複数に含まれる。好ましくは、全てのコンテナは固定長を有する（たとえば、５０００ビットから１５０００ビットの範囲、好ましくは約１００００ビット）。前記ブロックによって、コンテナペイロード部が構成され、それによって、コンテナペイロード部の非占有セクションへの制御データ部の挿入が容易になる。
【００２５】
さらなる態様によれば、制御メッセージを伝送するための光伝送ネットワークに含まれる装置が開示される。装置は、光伝送ネットワークの光伝送リンクからコンテナを受信するための第１のインターフェースであって、コンテナがコンテナヘッダおよびコンテナペイロード部を含み、コンテナヘッダがコンテナの宛先ノードに関する情報を少なくとも含み、コンテナペイロード部が、１つまたは複数のクライアントデータパケットに関連する情報を含む１つまたは複数のデータ部と、少なくとも１つの制御メッセージに関連する制御データ部とを含み、制御データ部が、少なくとも１つの制御メッセージを伝送誤りから保護するための前方誤り訂正（ＦＥＣ）情報に関連付けられている、第１のインターフェースを備える。
【００２６】
装置は、誤り検出および／または訂正を提供するためのＦＥＣ情報を使用して制御データ部を復号するための、第１のインターフェースと結合される復号器をさらに備えることができる。装置は、コンテナに含まれる復号された制御メッセージを処理するための制御ユニットをさらに備えることができる。たとえば、制御ユニットは、制御データ部が現在のノード宛であるか、下流ノードに伝送される必要があるか（トランジット制御データ部）、または両方であるかを決定するために、制御データ部に関連するアドレス情報を分析することができる。
【００２７】
また、復号された制御データ部に含まれる制御メッセージを提供するための第２のインターフェースと、コンテナを下流ノードに転送するか、または新たなコンテナを生成し、新たなコンテナを下流ノードに転送するための第３のインターフェースとが設けられ得る。コンテナは、これらの方法のために、上記のように修正され得る。同様にして、制御データ部が他のノード宛であるか、または制御データ部がマルチキャストもしくはブロードキャスト制御メッセージを含むことを制御データ部のアドレス情報が示す場合、受信されたデータ部および受信された制御データ部を含む新たなコンテナが生成され得る。制御データ部が現在のノード宛であり、したがって終端されることを前記アドレス情報が示す場合、受信された制御データ部は削除され得る。代替的には、制御データ部は、制御データ部内の受信された制御メッセージを置き換える１つまたは複数の新たな制御メッセージを含むことができる。
【００２８】
さらに、制御メッセージを伝送するための光伝送ネットワークに含まれる他の装置が開示される。他の装置は、少なくとも１つの制御メッセージを受信するための第１のインターフェースを備える。第１のインターフェースは、装置に結合された他のクライアントエンティティからコンテナに挿入するためのクライアントデータパケットをさらに受信することができる。
【００２９】
他の装置は、光伝送ネットワークの光伝送リンクを介して伝送するためのコンテナを生成するプロセッサであって、コンテナがコンテナヘッダおよびコンテナペイロード部を含み、コンテナヘッダがコンテナの宛先ノードに関する情報を少なくとも含み、コンテナペイロード部が、１つまたは複数のクライアントデータパケットに関連する情報を含む１つまたは複数のデータ部と、少なくとも１つの制御メッセージに関連する制御データ部とを含み、制御データ部が、少なくとも１つの制御メッセージを伝送誤りから保護するための前方誤り訂正（ＦＥＣ）情報に関連付けられている、プロセッサをさらに備えることができる。
【００３０】
他の装置は、コンテナを光伝送ネットワーク内の下流ノードに送信するための第２インターフェースをさらに備えることができる。
【００３１】
本特許出願に概説された好ましい実施形態を含む方法およびシステムが単独で、または本文書に開示された他の方法およびシステムと組み合わせて使用され得ることに留意されたい。さらに、本特許出願に概説された方法およびシステムの全ての態様は、任意に組み合わせられ得る。特に、特許請求の範囲の特徴は、任意の方法で互いに組み合わせられ得る。さらに、明示的に別段の指示がない限り、本発明の実施形態は互いに自由に組み合わせられ得る。
【００３２】
以下、本発明は添付図面を参照して例示的に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】複数のノードを含む光データ伝送システムの例示的な図を概略的に示す図である。
【図２】データパケットの集約された伝送に適合されたコンテナの構造を概略的に示す図である。
【図３】データ部および制御データ部を含むコンテナの構造を概略的に示す図である。
【図４】伝送されたコンテナに含まれる制御メッセージを処理するように構成されるノードの基本アーキテクチャを概略的に示す図である。
【図５】ノードに含まれる制御ユニットのアーキテクチャのブロック図を概略的に示す図である。
【図６】光伝送ネットワーク内で制御メッセージを提供するための方法ステップを示すフローチャートを概略的に示す図である。
【図７】提案方法の適用例および開示されたノードの例示的アーキテクチャを概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
本文書は光伝送システムに言及し、具体的には、データパケット（イーサネット、ＩＰ、ファイバチャネルなど）を伝送する光伝送システム（たとえば、メトロイーサネット伝送システム）に言及する。光伝送システムは、前記データパケットを集約するための明示的なヘッダを含むコンテナを使用することができる。たとえば、イーサネットフレームは、宛先でソートされてコンテナ内に集約され、これは前記明示的なヘッダに基づいて下流ノードにおいて転送またはドロップされ、これにより、コンテナを完全に復号することなく、トランジットトラフィックとローカルノード宛のトラフィックとを区別することが可能となる。中間ノードは、十分なスペースが残されていれば、データパケットをインフライト中にトランジットコンテナに追加することもできる。このアーキテクチャでは、スイッチングは下位の光学レイヤで行われ、光学レイヤからスイッチ／ルータに転送されるトラフィックは、ローカルノード宛のパケットに制限される。スイッチ／ルータから光学レイヤへのトラフィックは、ローカルノードが送信元であるパケットのみを含む。
【００３５】
上述のメトロイーサネット伝送システムにおいて下流ノードに制御メッセージを伝送または転送することを望むノードに対して、可能な解決策は、トランスポートコンテナ全体を制御メッセージの伝送に使用することであり、この際必要に応じて宛先アドレスを設定することができ、または所望の宛先アドレスを偶然有するトランジットコンテナに制御メッセージを追加することであろう。しかしながら、そのようなコンテナはランダムにしか利用可能とならず、記載された２つの選択肢の１つを使用することには他の欠点がある：
−  標準的なデータプレーン伝送メカニズムを制御情報の交換に使用することは、データプレーンの機能に依存し、すなわち、構成されたアドレス指定方式と、正常に機能するノードと、各局が特定の時間境界内に所望の宛先にアドレス指定することを可能にする作業公平性アルゴリズムとに依存する。誤動作しているノードは、その下流のネイバをそのトラフィックで溢れさせ、共用媒体にアクセスするのを妨げ得る。したがって、全ての状況下で動作し、ネットワーク機器が誤動作している場合でも遠隔制御の維持を可能にするチャネルは有益であろう。
−  トランジットコンテナに乗ることができる確率は、トラフィックシナリオに依存する。トラフィックの大部分が１つの特定のノード宛であるトラフィックシナリオでは、前記ノード以外の宛先を有するトランジットコンテナはほとんど存在しなくなる。
−  地理的に分散されたネットワークは、所望の宛先が応答しないという単純な事実によって接続の喪失が最終的に検出され、サポートが現場で利用可能であるローカルイーサネットＬＡＮよりも強力な制御メカニズムを必要とする。メトロネットワークにおけるトポロジ監視は必須である。この目的で使用されるハローメッセージまたはキープアライブメッセージは短いメッセージであり（典型的には６４バイトのＭＡＣフレームとしてカプセル化される）、短い間隔で定期的に送信されなければならず、行程の少なくとも最初の部分ではコンテナの大部分を空のままにすることになる。さらに、データプレーン符号化方式では、ノードはたとえば１２５０バイトのかなり大きな単位でトランジットコンテナにデータを追加し、これはメッセージサイズの約２０倍であり、コンテナ内でさらに滞った（ｓｔｒａｎｄｅｄ）帯域幅を生じさせる。また、メッセージを配信する時間はランダムであり、特定の応答時間を保証することはできない。他の選択肢はコンテナをグループアドレスに送信することであり、その結果、下流局は自身の制御メッセージを追加することができる。しかしながら、制御メッセージは個別に生成され、下流局が同時にイベントを生成した可能性は小さい。また、グループアドレス宛のコンテナは、全てのノードに到達したことを確認するために、リング内の送信元局、またはバス上の端局によってのみ消去される必要がある。したがって、それが下流のネイバのみに宛てられていても、完全なラウンドトリップの間、チャネル帯域幅を占有することになる。
−  代替的な解決策は、光伝送ネットワーク（ＯＴＮ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）の光監視チャネル（ＯＳＣ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｓｕｐｅｒｖｉｓｏｒｙ  Ｃｈａｎｎｅｌ）と同様に、制御チャネル用に別個の波長を確立することであろう。しかしながら、この解決策では、予約されたスペクトルと追加の回線終端とが必要になる。そのような制御チャネルはデータベアラと運命を共にしないので、上位プロトコルレイヤによって生成され、制御チャネル上で伝送されるハローメッセージまたはキープアライブメッセージは、データチャネルまたはデータチャネルトランスポンダの障害を検出することはなく、したがって、上位プロトコルレイヤは、そのような状態について知るための明示的な制御メッセージを生成することによって通知される必要がある。
【００３６】
以下では、光伝送システム内で制御チャネルを提供するための改良された方法および装置がより詳細に説明される。
【００３７】
広義には、制御チャネルがデータプレーン伝送信号上にピギーバックして確立される、制御メッセージを伝送するための方法が提案される。制御メッセージは、コンテナデータを復号する必要がないように、コンテナペイロードの残りの部分（具体的には、クライアントデータパケットを含むデータ部）とは独立して抽出可能かつ復号可能である。したがって、別個のＦＥＣ符号化／復号エンジンが使用される。以下では制御ペイロード（ＣＰ：Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐａｙｌｏａｄ）とも呼ばれる制御データ部は、コンテナペイロードの空き領域の一部のみを使用してコンテナ内に配置される。データプレーン符号化／復号を使用する手法とは対照的に、ＣＰは特定の宛先アドレスを有するコンテナに制限されず、十分なスペースを提供する任意のトランジットコンテナに追加され得る。これにより、ノードは自身の制御情報を伝送するより多くの機会を有し、制御チャネルはより信頼できる。結果として得られる制御チャネルは次の下流ノードで終端するポイントツーポイント接続のチェーンに相当し、次の下流ノードは、宛先がさらなる下流である場合にＣＰを転送する。これは宛先アドレスの指定を不要にし、制御チャネルは、トランスポートレイヤのアドレス指定方式なしに、未構成のノードでも機能する。提案手法は、トポロジ情報を伝搬するためにリンクステートプロトコルによって使用されるフラッディングメカニズム、ハローメッセージもしくはキープアライブメッセージ、あるいは受信された信号の品質を上流ノードに継続的に報告することなどに完全に適している。
【００３８】
制御メッセージは固定または可変の長さを有することができる。より長いメッセージおよび固定のメッセージは、より良いＦＥＣ効率を有する。サポートされる最小メッセージサイズに応じて、前方誤り訂正（ＦＥＣ）オーバーヘッドの推定値は、データプレーンＦＥＣ性能を実現するために、３００％のオーバーヘッド（たとえば、６４バイトメッセージ）またはそれよりも良い範囲内にある。これはＦＥＣ方式をデータプレーン符号化に使用する２０倍の必要なコンテナスペースよりもはるかに効率的である。しかしながら、この利得の一部を使用して制御チャネルの信頼性を高めることは重要であり得、したがって、ＦＥＣオーバーヘッドは制御チャネルの信頼性の操作パラメータとして使用され得る。
【００３９】
そのような制御チャネルは普遍的な伝送メカニズムであるが、短いおよび／または定期的なメッセージ（たとえば、ハロー、統計報告）と、直接のネイバ間のメッセージ（たとえば、受信された信号の品質を上流のネイバに報告するもの）と、全てのノードを通過する必要があるマルチキャスト／ブロードキャストメッセージとについて特に有利である。
【００４０】
制御メッセージをコンテナペイロードに含めることによって提供される仮想制御チャネルは、特定のコンテナの可用性（アドレス）に依存しないので、公平性メカニズムの誤動作または誤った構成によって生じる共用媒体への不公平なアクセスと、データプレーン符号化／復号エンジンの障害とに耐性がある。これは、（たとえば、短いメッセージのみを伝送する、またはプライマリ／バックアップチャネルとして動作するための）データプレーンＦＥＣを介した他の、場合によってはより長い制御メッセージの伝送と同時にも使用され得る。次いで、送信側は選好に応じて選択すべきチャネルを決定することができる。
【００４１】
下流ノードはＣＰの存在および位置について通知される必要がある。複数のシナリオが想定される：（１）ＣＰはコンテナの空き領域内の固定位置（たとえば、最後）に存在し、固定長または可変長のいずれかを有し、これはコンテナヘッダに示されなければならない、または、（２）ＣＰは空き領域内の可変位置、たとえばデータペイロードの後の空き領域の先頭などに挿入され、固定または可変長を有する。
【００４２】
好ましい実施形態では、ＣＰはデータペイロードに付加され、固定サイズの制御ペイロードによって生じる滞った帯域幅を回避するために可変長を有する。ヘッダ内のフィールド（ＣＰ−ＬＥＮ）は、それぞれのＣＰの存在および長さを示す。ＣＰは、必須ではないが、コンテナ内に存在することができる。０のＣＰ−ＬＥＮ値はコンテナが制御情報を含まないことを意味し、そうでなければＣＰ−ＬＥＮ値は長さを指定する。ＣＰはデータペイロードに付加され、クライアントデータパケットを含むデータ部の長さを示すＬＥＮフィールドによってカバーされないので（すなわち、データペイロードからは空き領域の一部に見える）、データメッセージ符号化器は制御ペイロードを全てゼロとみなすことができ、したがってデータ符号化および制御符号化は互いに干渉しない。
【００４３】
以下では、光伝送ネットワークに含まれる１つまたは複数のノードに制御メッセージをそれぞれ提供するための方法と、伝送されたコンテナに含まれる制御メッセージを処理するための光伝送ネットワークに含まれる装置との実施形態がより詳細に開示される。
【００４４】
図１は光伝送システム１００の例示的なアーキテクチャを概略的に示す。このアーキテクチャは、光伝送リンク１２０によって相互接続された複数のノード１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃを含む。光伝送リンク１２０は光ファイバとすることができる。光伝送システム１００はＷＤＭをサポートするように構成され得、すなわち、複数の異なる波長を使用して情報が光伝送システム１００を介して伝送され得る。各ノード１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃまたはノード１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃのサブセットは、データ処理エンティティ１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃを備えることができる。前記データ処理エンティティ１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃは、光伝送レイヤ（ＯＳＩモデルによるＬ０／Ｌ１）に含まれ得、すなわち、１つまたは複数の光伝送リンク１２０と結合され得る。各データ処理エンティティ１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃは、上位ネットワークレイヤ（たとえば、ＯＳＩモデルのレイヤＬ２／Ｌ３）に含まれるスイッチングまたはルーティングデバイス１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃと結合され得る。スイッチングまたはルーティングデバイス１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃは、その対応するデータ処理エンティティ１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃからデータを受信するように構成され得る。たとえば、スイッチングまたはルーティングデバイス１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃと結合されたクライアントエンティティ１３０に前記データを転送するために、前記データはデータ処理エンティティ１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃによってスイッチングまたはルーティングデバイス１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃにルーティングされ得る。逆方向において、スイッチングまたはルーティングデバイス１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃは、クライアントエンティティ１３０からデータパケットを受信して、前記データパケットを光伝送システム１００を介して伝送することができる。
【００４５】
より正確には、上位ネットワークレイヤに含まれるクライアントスイッチングまたはルーティングデバイス１１２ａからのデータパケット（具体的には、イーサネットまたはＩＰパケット）は、光ノード１１１ａによって受信される。光ノード１１１ａは、他の光ノード１１１ｂ、１１１ｃも接続されているテラビット／秒のオーダーの速度で同期ビットストリームを提供する共有された双方向の光伝送媒体に接続される。光ノード１１１ａは、この伝送媒体の一方向を介してこれらの他のノードにパケットを伝送する。同様に、光ノードは、伝送媒体の他方の方向を介してネットワーク内の他のノードからパケットを受信することができる。光ノード１１１ａは、遠隔の光ピアノード１１１ｂ、１１１ｃを介して、接続された上位レイヤデバイス１１２ａと遠隔の上位レイヤデバイス１１２ｂ、１１２ｃとの間の転送機として機能する。
【００４６】
他の実施形態では、クライアントエンティティ１３０（たとえば、サーバコンピュータまたはパーソナルコンピュータ）は、スイッチングエンティティ１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃと直接結合され、光ネットワークを介して伝送するためのイーサネットパケット（すなわちクライアントデータ）を生成する。これらのイーサネットパケットは、ノード１１１によって上述のトランジットコンテナに挿入され得る。さらに、クライアントエンティティ１３０はイーサネットパケットをノード１１１から受信することができ、イーサネットパケットはコンテナ内で、コンテナの宛先であるノードにおいて受信される。
【００４７】
図２は本提案による光伝送システム１００において伝送されるコンテナ２００の一例示的実施形態を示す。コンテナ２００はコンテナヘッダ２１０とコンテナペイロード部２２０とを含む。スイッチングまたはルーティングデバイス１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃにおいてインターフェースリソースおよび処理リソースを節約するために、スイッチングエンティティ１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃの間で伝送されるコンテナ２００はコンテナヘッダ２１０を含み、コンテナヘッダ２１０はコンテナ２００の宛先ノードに関する情報を含む。一実施形態によれば、コンテナヘッダ２１０は、迅速に処理されるために、低減された数のビット、たとえば４０から７０ビット、好ましくは５０から６０ビットを含む。たとえば、コンテナヘッダ２１０は、宛先ノードアドレス情報（Ｘ−ＤＡ）を含む第１のヘッダセクション２１１を含むことができる。宛先ノードアドレス情報は、コンテナ２００に含まれる全てのクライアントデータパケットが、前記宛先ノードアドレス情報に関連付けられたノード１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ宛であることを示す。特定のデータ処理エンティティ１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃを通過する場合に、前記スイッチングエンティティ１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃを含むノード１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃで受信されたクライアントデータパケットが前記宛先ノード宛であるか否か、または識別された宛先ノード宛のクライアントデータパケットが前記コンテナ２００に含められ得るか否かを決定できるようにするために、宛先ノードアドレス情報が分析される。つまり、換言すれば、宛先ノードアドレス情報に基づいて、ノード１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃを通過する各コンテナ２００は、「トランジット」（コンテナをさらに下流に転送する）、または「ローカル」（コンテナは現在のノード宛である）に分類され得る。
【００４８】
コンテナは異なるＩＰまたはイーサネット宛先アドレスを有するデータパケットを搬送することができ、それらの全てが同一の宛先ノードを介して到達可能である。コンテナヘッダの制限されたサイズによって制約されるので、ノードアドレスはＩＰアドレスまたはイーサネットアドレスよりも短くすることができ、典型的には１バイトの範囲内である。シグナリングによって、特定のＩＰまたはイーサネット宛先アドレスについての宛先ノードアドレスを取得するためのマッピングテーブルが確立され得る。
【００４９】
さらに、コンテナヘッダ２１０は第２のヘッダセクション２１２を含むことができ、前記第２のヘッダセクション２１２はクライアントデータパケットによって占有されるコンテナペイロード部２２０の容量を示す情報（ＬＥＮ）を含む（以下、データ部長さと呼ばれる）。コンテナペイロード部２２０が等しい長さを有する複数のブロック２２１に区分される場合、第２のヘッダセクション２１２は、前記クライアントデータパケットを含むデータ部によって占有されるブロック２２１の数を示すことができる。好ましくは、各コンテナは、コンテナペイロード部内で固定の伝送容量、たとえば、等しい長さの固定数のブロックを有する。
【００５０】
また、コンテナヘッダ２１０は第３のヘッダセクション２１３を含むことができ、前記第３のヘッダセクション２１３は、コンテナペイロード部２２０に含まれる制御データ部の長さ（ＣＰ−ＬＥＮ）に関する情報を含む（以下、制御データ部長さと呼ばれる）。たとえば、長さ情報は、制御データ部によって占有されるブロックの数を示すことができる。また、他の長さ指示も可能である（たとえば、制御データ部のビット／バイト数など）。長さ情報は、コンテナペイロード部２２０が制御データ部を少しでも含むかを示すインジケータとしても使用され得る。たとえば、長さ情報の特定の値（たとえば、値０）は、コンテナペイロード部２２０に含まれる制御データ部が存在しないことを示すために使用され得る。先に説明済みのように、制御データ部をコンテナペイロード部２２０に含めることにより、別個の制御チャネルを確立することなく、ノード１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ間で制御情報が交換され得、すなわち、クライアントデータパケットだけでなく制御メッセージもコンテナ２００に含めることによって、全ての通信が同一の信号経路を介して提供される。
【００５１】
最後に、コンテナヘッダ２１０は第４のヘッダセクション２１４を含むことができ、前記第４のヘッダセクション２１４はＦＥＣ情報を含む。コンテナヘッダ２１０に含まれるＦＥＣ情報はコンテナヘッダ２１０に含まれる情報のみを参照することができ、すなわち、伝送誤りの場合には、コンテナヘッダ情報は前記ＦＥＣ情報を使用して回復され得る。換言すれば、コンテナ２００はモジュラーＦＥＣ構成を使用して伝送誤りから保護され、前記モジュラーＦＥＣ構成は、コンテナヘッダ２１０のみを参照する第１のＦＥＣ情報と、コンテナペイロード部２２０に含まれるクライアントデータパケットのみを参照する少なくとも第２のＦＥＣ情報とを使用する。第１のＦＥＣ情報および第２のＦＥＣ情報は別個かつ独立である。
【００５２】
前記上述のコンテナヘッダ２１０は、コンテナ２００の宛先ノードを決定するために、送信元ノードと宛先ノードとの間に配置された中間ノードによってリアルタイムに復号されるように構成される。前記情報に応じて、中間ノードは、コンテナペイロード部２２０に含まれるクライアントデータパケットが前記中間ノード宛であるか、またはコンテナ２００がさらに下流に伝送される必要があるか（トランジットコンテナ）を決定することができる。
【００５３】
また、中間ノードに含まれるデータ処理エンティティ１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃは、光伝送ネットワークを介して伝送するために（たとえば、上位ネットワークレイヤを介して前記中間ノードと結合されたクライアントデータエンティティ１３０から）前記中間ノードで受信されたクライアントデータパケットが、特定の宛先ノード宛の前記コンテナ２００に含まれるべきか否か、およびコンテナペイロード部２２０の空き容量が、前記受信されたクライアントデータパケットの少なくとも一部を伝送するのに十分であるか否かを決定するように構成され得る。
【００５４】
最後に、中間ノードに含まれるデータ処理エンティティ１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃは、前記データ部長さ（ＬＥＮ）情報および前記制御データ部長さ情報に基づいて、（たとえば、中間ノードによって提供される）１つまたは複数のさらなる制御データ部を伝送するために、コンテナペイロード部２２０内に空き容量があるかを決定するように構成され得る。
【００５５】
図２に示されるように、コンテナ２００はヘッダとペイロードとに分割される。ヘッダおよびペイロードは異なる変調フォーマットで変調され得る。たとえば、ヘッダの変調フォーマットは、伝送誤りに対して非常に頑強であり得（たとえば、４−ＰＳＫ  ＤＰ）、安全な復号を保証するために強力な前方誤り訂正（ＦＥＣ）を有することができ、ペイロードについては、より効率的な変調フォーマットが選択される（たとえば、３２−ＱＡＭ−ＤＰ）。コンテナの変調方式および伝送方式に関するさらなる詳細は、２０１５年４月２４日に出願された以前の欧州特許出願ＥＰ１５３０５６３３．８に開示されており、その全体が引用により組み込まれている。
【００５６】
図３はコンテナペイロード部２２０の第１のセクションにデータ部を含み、コンテナペイロード部２２０の第２のセクションに制御データ部を含むコンテナ２００の一例示的実施形態を示す。データ部ならびに制御データ部は、コンテナペイロード部２２０の複数のブロック２２１にわたって分散され得る。
【００５７】
先に説明され矢印で示されたように、コンテナヘッダ２１０に含まれる長さ情報は、コンテナペイロード部２２内の異なるセクションを参照し、別個かつ独立であり、すなわち、データ部長さ情報（ＬＥＮ）は１つまたは複数のデータ部を含むコンテナペイロード部２２０のセクションを参照し、制御データ部長さ情報（ＣＰ−ＬＥＮ）は１つまたは複数の制御データ部を含むコンテナペイロード部２２０のセクションを参照する。換言すれば、制御データ部はデータ部長さ情報（ＬＥＮ）によってカバーされず、逆も同様である。これにより、データ部長さ情報（ＬＥＮ）に基づいて、制御データ部を考慮せずに（たとえば、データ部復号器によってゼロとみなされる）１つまたは複数のデータ部が復号され得、逆も同様である。換言すれば、データ部および制御データ部は独立して復号され得る。
【００５８】
前記データ部長さ情報（ＬＥＮ）および前記制御データ部長さ情報（ＣＰ−ＬＥＮ）に基づいて、さらなるクライアントデータパケットおよび／または制御情報がコンテナペイロード部２２０に含められ得るかを決定するために、コンテナ２００の空き伝送容量を調べることが可能である。コンテナ２００は固定の伝送容量を有することができ、空き伝送容量は、コンテナ伝送容量から占有容量を減算することによって導出され得る。
【００５９】
さらに、コンテナペイロード部２２０はモジュラーＦＥＣ設計を含む。コンテナペイロード部２２０内には、少なくとも第１のＦＥＣ情報が含まれ、前記第１のＦＥＣ情報は、データ部に含まれるクライアントデータパケットを伝送誤りから保護するために、１つまたは複数のデータ部に関連付けられている。また、第２のＦＥＣ情報もコンテナペイロード部２２０に含まれ、第２のＦＥＣ情報は、制御メッセージを伝送誤りから保護するために制御データ部を参照する。前記異なる独立したＦＥＣ情報に基づいて、制御データ部は（１つまたは複数のデータ部を復号することなく）独立して復号され得、逆も同様である。制御データ部がデータ部とは独立してコンテナペイロード部から抽出され得ることは言及する価値がある。これにより、制御メッセージの処理は、データ部に含まれるクライアントデータパケットの処理から切り離され得る。
【００６０】
先に説明済みのように、制御データ部は固定長または可変長を有することができる。制御データ部に関連するＦＥＣ情報によって生じるオーバーヘッドは、制御データ部の長さが減少するにつれて増加する。制御メッセージを伝送するために使用される制御データパケットは、典型的には、伝送されるクライアントデータパケットのパケットサイズに比べて小さい。異なるＦＥＣ方式を使用してデータ部および制御データ部をカバーすることによって、前記制御データ部のＦＥＣ符号化によって生じるＦＥＣオーバーヘッドは大幅に減少し得る。
【００６１】
コンテナ２００は、制御データ部が宛てられた宛先ノードを示すアドレス情報を含むことができる。制御メッセージは、シングルキャスト（１つの宛先ノード）、マルチキャスト（複数の宛先ノード）、またはブロードキャスト（光伝送ネットワークの全ノード宛）とすることができる。アドレス情報はコンテナヘッダ２１０に含められ得る。好ましくは、制御データ部のアドレス情報は、コンテナペイロード部２２０に含められ得、アドレス情報が属する制御データ部に関連付けて伝送され得る。たとえば、制御データ部は、制御データ部のアドレス情報が含まれるヘッダを含むことができる。前記アドレス情報に基づいて、制御データ部が、コンテナ２００が実際に処理されるノード宛であるか否か、または制御データ部が下流ノード宛であるか否かを決定することができる。
【００６２】
好ましくは、制御データ部が伝送される必要があるノード１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃの方向にコンテナ２００が伝送される限り、宛先ノードとは独立して十分な伝送容量を提供する任意のコンテナ２００に制御データ部は含められ得る。換言すれば、コンテナペイロード部２１０に含まれる１つまたは複数のユーザデータ部は、制御データ部が宛てられたノードとは異なる（コンテナヘッダ内のアドレス情報（Ｘ−ＤＡ）によって示される）宛先ノード宛とすることができる。
【００６３】
好ましくは、制御データ部に関連するアドレス情報は、コンテナ２００が伝送される各ノード１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃにおいて評価される。たとえば、ノード１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃの間の仮想制御チャネルは、宛先ノードへの制御データ部のノードごとの伝送によって確立され得る。特定のノード１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃにおいて制御データ部を含むコンテナ２００を受信した後、制御データ部の宛先ノードに到達したか否かを決定するためにアドレス情報が評価ユニットにおいて調べられ得る。到達していなければ、制御データ部は次の下流ノード１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃに伝送される。到達していれば、制御データ部は現在のノード１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃにおいて処理される。マルチキャストまたはブロードキャスト制御メッセージの場合、メッセージは処理と、次の下流ノードへの伝送との両方が行われ得る。
【００６４】
図４はノード１１０ａ、１１０ｂの機能アーキテクチャを示す光伝送システム１００の概略ブロック図を示す。各ノード１１０ａ、１１０ｂは、それぞれの光伝送リンク１２０から受信されたコンテナ２００をバッファリングするためのラインバッファ１４０を備える。ラインバッファ１４０は、さらなる処理のために電気領域においてそれぞれのコンテナ２００に含まれる情報をバッファリングするように構成され得る。各ノード１１０ａ、１１０ｂは、コンテナ２００に含まれる制御メッセージを処理するように構成される制御エンティティ１５０を備えることができる。たとえば、制御エンティティ１５０は、その入力においてコンテナ２００に含まれる制御データ部のコピーを受信することができ、対応するＦＥＣ情報を使用して制御データ部を復号することができる。また、制御エンティティ１５０は、制御データ部に含まれる情報を評価し、現在のノード１１０ａ、１１０ｂが制御データ部の宛先ノードである場合、制御データ部に含まれる制御メッセージを処理するように構成され得る。また、制御エンティティ１５０は、１つまたは複数の宛先ノードに伝送するための新たな制御データ部を提供するように構成され得る。制御エンティティ１５０が、コンテナヘッダ２１０の情報をコンテナペイロード部２２０に含まれる情報に適合させるために、コンテナヘッダ２１０に含まれる制御部長さ情報およびＦＥＣ情報を更新するように構成され得ることは言及する価値がある。
【００６５】
また、ノード１１０ａ、１１０ｂは、コンテナ２００に含まれる少なくとも１つのデータ部が現在のノード１１０ａ、１１０ｂ宛であることをコンテナ２００の宛先ノードアドレス情報（Ｘ−ＤＡ）が示す場合に、コンテナ２００のデータ部を復号するように構成されるドロップ処理ユニット１６０を備えることができる。コンテナ２００が宛先ノードに到着したか否かの決定は、コンテナ２００を完全に復号することなくコンテナヘッダ２１０を評価することによって行われ得る。コンテナヘッダ２１０の独立したＦＥＣ符号化によって、コンテナ２００の宛先ノードを決定するためにコンテナヘッダ２１０（好ましくは、短いヘッダ、たとえば５０−６０ビット）のみを復号し、コンテナ２００がトランジットコンテナであるか、またはコンテナ２００に含まれるクライアントデータパケットが現在のノード１１０ａ、１１０ｂ宛であり、それぞれのドロップ処理ユニット１６０によって復号される必要があるかを決定することが可能となる。ドロップ処理ユニット１６０が、コンテナヘッダ２１０の情報をコンテナペイロード部２２０に含まれる情報に適合させるために、コンテナヘッダ２１０に含まれるデータ部長さ情報およびＦＥＣ情報を更新するように構成され得ることは言及する価値がある。
【００６６】
さらに、ノード１１０ａ、１１０ｂは、アド（ａｄｄ）処理ユニット１７０を備えることができる。アド処理ユニットは、光伝送ネットワークを介して下流ノードに伝送されるべきクライアントデータパケットを（たとえば、上位のネットワークレイヤを介して）クライアントデータエンティティ１３０から受信することができる。アド処理ユニット１７０は、どのノードにクライアントデータパケットが宛てられているかを（たとえば、クライアントデータパケットのＩＰアドレスに基づいて）調べるように構成され得る。決定されたノードアドレスに基づいて、アド処理ユニット１７０は、クライアントデータパケットを符号化し（ＦＥＣ符号化）、符号化されたクライアントデータパケット（前記クライアントデータパケットに関連するＦＥＣ情報を含む）を表すデータ部を、クライアントデータパケットが伝送されるべきノード１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ宛のコンテナに挿入するように構成される。アド処理ユニット１７０が、コンテナヘッダ２１０の情報をコンテナペイロード部２２０に含まれる情報に適合させるために、コンテナヘッダ２１０に含まれるデータ部長さ情報およびＦＥＣ情報を更新するように構成され得ることは言及する価値がある。
【００６７】
図５はノード１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃに含まれる制御エンティティ１５０の概略図をより詳細に示す。制御エンティティ１５０の入力において、制御データ部のコピーが受信され得る。他の実施形態によれば、コンテナ２００全体またはコンテナペイロード部２２０に含まれるデータが、入力において受信され得る。
【００６８】
入力は復号器１５１と結合され得る。復号器１５１は制御データ部を受信することができ、または制御データ部をコンテナ２００もしくはコンテナペイロード部２２０から抽出することができる。復号器１５１は制御データ部を、前記制御データ部に関連するＦＥＣ情報に基づいて復号するように構成され得る。これにより、場合により発生した伝送誤りが救済される。
【００６９】
前記復号器１５１は評価ユニット１５２と結合され得る。復号された制御データ部は、制御データ部に含まれるデータを評価するために、復号器１５１によって評価ユニット１５２に提供される。より詳細には、評価ユニット１５２は制御データ部が、（制御エンティティ１５０が含まれる）現在のノード宛であるか、下流ノードに伝送される必要があるか（トランジット制御データ部）、またはその両方かを決定するために、制御データ部に関連するアドレス情報を分析するように構成され得る。
【００７０】
さらに、評価ユニット１５２は処理ユニット１５３と結合され得る。制御データ部が現在のノード１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ宛であることを制御データ部に関連するアドレス情報が示す場合、制御データ部または前記制御データ部に含まれる情報が前記処理ユニット１５３に提供される。処理ユニット１５３は制御データ部に含まれる制御メッセージを処理することができる。たとえば、処理ユニット１５３は、制御データ部に含まれる制御メッセージに基づいて特定のアクションをトリガすることができる。また、処理ユニット１５３は、制御データ部を終端させ、制御データ部に含まれる制御メッセージに基づいて１つまたは複数のアクションをトリガすることができる。
【００７１】
評価ユニット１５２は符号化器１５４とも結合され得る。制御データ部が下流ノードに伝送される必要があることを制御データ部に関連するアドレス情報が示す場合、符号化器１５４は、たとえば新たなＦＥＣ情報を生成して、制御データ部を符号化することによって、復号器１５１によって提供されたアクションを逆転させ、さらなる伝送のために制御データ部を準備するように構成され得る。
【００７２】
また、符号化器１５４は処理ユニット１５３とも結合され得る。処理ユニット１５３は、新たな制御メッセージを生成するか、またはノード１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃに含まれるさらなるエンティティから新たな制御メッセージを受信するように構成され得る。前記新たな制御メッセージは、ＦＥＣ符号化を前記新たな制御メッセージに適用するために、符号化器１５４に提供され得る。
【００７３】
符号化器１５４の出力はＴＸキュー１５５と結合され得、前記ＴＸキュー１５５は光伝送システム１００のコンテナ２００で伝送される制御データをバッファリングする。先に説明済みのように、制御メッセージが伝送されるべきノードへ向かう方向にそれぞれのコンテナ２００が伝送される限り、コンテナの宛先アドレスとは独立して十分な伝送容量を提供する任意のコンテナ２００に、ＴＸキュー１５５に含まれる制御データは含められ得ることは言及する価値がある。
【００７４】
一実施形態によれば、制御ユニット１５０は、入力で受信された制御データをバッファリングするために、具体的には、短期間に受信された複数の制御データに対処するために、制御ユニット１５０の入力にＲＸキューをさらに備えることができる。
【００７５】
制御ユニット１５０の処理は、光伝送システムのビットレートから切り離され得、すなわち、制御ユニット１５０の処理は、光伝送システムのビットレートよりも低いビットレートで実施され得、これは制御ユニット１５０の処理要件を低減する。
【００７６】
図６は光伝送ネットワークに含まれる１つまたは複数のノード１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃに制御メッセージを提供するための方法のフローチャートを示す。
【００７７】
まず、ノード１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃにおいて、１つまたは複数のデータ部および制御データ部を含むコンテナペイロード部２２０を含むコンテナ２００が受信され得る（Ｓ６１０）。制御データ部は光伝送ネットワーク内で提供される制御メッセージに関連付けられ得る。さらに、制御データ部は、制御メッセージを伝送誤りから保護するために、前方誤り訂正（ＦＥＣ）情報に関連付けられ得る。
【００７８】
制御データ部を含むコンテナペイロード部２２０を受信した後、誤り検出／訂正を行うための前記ＦＥＣ情報を使用して制御データ部が復号され、それによって復号された制御データ部が得られる（Ｓ６２０）。
【００７９】
復号ステップの後、復号された制御データ部に含まれる制御メッセージが前記ノードにおいて提供される（Ｓ６３０）。より詳細には、ノードは制御メッセージを処理し、制御メッセージに含まれる情報に基づいてアクションをトリガすることができる。
【００８０】
次いで、制御データ部を含むコンテナ２００が下流ノードに転送される（Ｓ６４０）。転送されるコンテナは、制御メッセージがマルチキャストまたはブロードキャスト制御メッセージである（さらなるノードにも宛てられる）場合、制御データ部を含むことができる。また、転送されるコンテナは、現在のノードによって提供され、下流ノードに伝送される必要がある他の制御メッセージに関する情報を含む他の制御データ部を含むことができる。
【００８１】
図７は４つのノード７１０を有する光イーサネットバスにおける提案方法の適用例と、ノードアーキテクチャを詳細に説明するための２つの中間ノード７１０の拡大図とを示す。光イーサネットバスは、時間多重で動作する共用媒体であり、明示的な接続を構成する必要なしに、バス参加者（ノード）の任意のペアの間でのコンテナの伝送を可能にする。共用媒体はそれぞれの２つの隣接ノード間のポイントツーポイントファイバリンクに基づく。光イーサネットバスは単一波長とすることができるが、典型的には、同期したデジタルコンテナ構造７１５を搬送する波長分割多重（ＷＤＭ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）システムである。このコンテナ構造は、ＳＤＨまたはＯＴＨなどの知られている技術とは根本的に異なることができる。図２に示されるように、コンテナＣはヘッダとペイロードとに分割される。ヘッダおよびペイロードは、異なる変調フォーマットで変調され得る。たとえば、ヘッダの変調フォーマットは、伝送誤りに対して非常に頑強であり（たとえば、４−ＰＳＫ  ＤＰ）、安全な復号を保証するために強力な前方誤り訂正（ＦＥＣ）を有することができ、ペイロードに対しては、より効率的な変調フォーマットが選択される（たとえば、３２−ＱＡＭ−ＤＰ）。コンテナの変調方式および伝送方式に関するさらなる詳細は、２０１５年４月２４日に出願された以前の欧州特許出願ＥＰ１５３０５６３３．８に開示されており、その全体が引用により組み込まれている。
【００８２】
前記２つの中間ノード７１０はそれぞれ集約ルータを備えることができる。前記集約ルータ内で、受信された光信号は光領域から電気領域に変換され（Ｏ／Ｅ変換器７２０）、アナログ領域からデジタル領域に変換される（Ａ／Ｄ変換器７２５）。適用される変調方式のシンボルおよび対応するデジタルデータは、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ７３０）によって再構成される。ヘッダ認識および復号エンティティ７３５は、受信され再構成されたデジタルコンテナヘッダをリアルタイムで検査し、コンテナＣを下流に（後続のノード７１０に）転送するか、コンテナコンテンツを復元し、クライアントＭＡＣユニット７６５に送る復号ブロック（ＦＥＣ７４５）に渡すかを決定する。
【００８３】
図３に示されたシナリオは、（ＦＥＣ７４５から光学プラグＯＰまでの全ブロックを含む）ＯＥインターフェースがルータラインカードの一部であり、ルータのイーサネットＭＡＣ（メディアアクセス制御）レイヤが伝送部との間でイーサネットパケットを送受信するクライアントであると仮定していることに留意されたい。光学プラグＯＰは電気機械コネクタとすることができ、これはプラグが除去された場合にノードを迂回し、すなわち、着信ラインを送出ラインに接続し、プラグが挿入された場合に着信ラインと送出ラインとの間にノード７１０を配置するものである。これは、ノードが追加または除去された場合に光バスを作動させ続けるためのものである。他の実装の選択肢は、機能ブロックをＭＡＣレイヤを介して２つのデバイスに分割、すなわち、ネットワークプロセッサ（ＮＰ７７０）を除く全てのブロックを有する光アクセスデバイスと、ＮＰおよびＭＡＣを有するルータラインカードとに分割させることであり、両デバイスのＭＡＣレイヤはイーサネットインターフェースを介して接続される。ＯＥインターフェースのブロックは典型的にはＡＳＩＣで実装される。ネットワークプロセッサ７７０は、ネットワークデータパケットを処理するために最適化されたプログラム可能デバイスとすることができる。具体的には、これは、７層ＯＳＩネットワーキングモデルの上位レイヤに一般的に関連するタスク、たとえば、ヘッダ解析、パターンマッチング、ビットフィールド操作、テーブルルックアップ、パケット修正、およびデータ移動などを処理するように設計され得る。ネットワークプロセッサ７７０は特に、たとえばイーサネットまたはＩＰなどのクライアントデータ／パケットによって使用されるプロトコルのスタックを処理することができ、フォーマット変換などを実施することができる。クライアントデータの送信元または宛先として機能する１つまたは複数のクライアントエンティティ１３０（図３には図示せず）は、ノード７１０と結合され得る。
【００８４】
受信されたコンテナのペイロードは、コンテナＣがローカルルータＭＡＣ宛である場合にのみ復号されることに留意されたい。それがトランジットコンテナである場合、ペイロードは決してローカルＦＥＣエンティティ７４５に渡されず、代わりにスイッチングブロック７４０はコンテナＣを迂回させ、すなわち、コンテナＣはローカル復号スタックでは復号されず、デジタルからアナログに（ＤＡＣブロック７５０）および電気から光に（Ｅ／Ｏ変換器７５５）再変換され、直ちに転送される。
【００８５】
要約すると、光伝送システム１００において制御メッセージを伝送するための方法および装置が開示されている。コンテナのデータペイロード領域で制御メッセージを伝送することは、光監視チャネル（ＯＳＣ）のような解決策の別個のスペクトルおよび回線終端を必要とせず、全ての通信が同一の信号経路を介して伝送されるイーサネットパラダイムに従うので有利であると考えられる。
【００８６】
上述の別個のＦＥＣ符号化では、制御メッセージは任意のコンテナに乗ることができるのでより良い伝送機会を有し、したがって、通信はより信頼でき、トラフィックパターンに依存しない。別個のＦＥＣは制御メッセージに対してデータプレーンＦＥＣよりも効率的であり、その理由は、より小さいメッセージサイズに調整され得、コンテナ内により滞っていない帯域幅を残すためである。節約された帯域幅を使用して他の情報を伝送することができ、またはこれを利用して、制御ＦＥＣオーバーヘッドを、たとえば、３００％ではなく４００％または５００％に意図的に増加させることによって、制御チャネルの信頼性を高めることができ、これはより多くの障害を訂正することを可能にする。非常に信頼性の高い制御チャネルは資産となろう。
【００８７】
説明および図面が、提案された方法およびシステムの原理を単に例示していることに留意されたい。したがって、本明細書では明示的に説明または図示されていないが、本発明の原理を具現化し、その精神および範囲内に含まれる様々な構成を当業者が考案できることは理解されよう。さらに、本明細書に列挙された全ての例は、主として、提案方法およびシステムの原理ならびに発明者によって技術の促進に捧げられた概念を読者が理解するのを助けるための教示目的のみを明示的に意図しており、そのように具体的に列挙された例および条件への限定がないものと解釈されるべきである。その上、本発明の原理、態様、および実施形態、ならびにその特定の例を記載した本明細書における全ての記述は、その均等物を包含するものとする。
【００８８】
最後に、本明細書の任意のブロック図が、本発明の原理を具現化する例示的な回路の概念図を表すことに留意されたい。同様に、任意のフローチャート、フロー図、状態遷移図、擬似コードなどが、コンピュータ可読媒体に実質的に表され、したがってコンピュータまたはプロセッサによって、そのようなコンピュータまたはプロセッサが明示されていようといまいと、実行され得る様々な処理を表すことは理解されよう。
【００８９】
図面に示された様々な要素の機能は、専用のハードウェアだけでなく、適切なソフトウェアに関連してソフトウェアを実行することが可能なハードウェアを使用することによっても提供され得る。プロセッサによって提供される場合、機能は、単一の専用プロセッサ、単一の共有プロセッサ、または一部が共有され得る複数の個別プロセッサによって提供され得る。その上、「プロセッサ」または「コンピュータ」という用語の明示的な使用は、ソフトウェアを実行可能なハードウェアを排他的に指すものと解釈されるべきではなく、暗黙的に、限定はされないが、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）ハードウェア、ネットワークプロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、ソフトウェアを記憶するための読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、および不揮発性ストレージを含むことができる。従来のおよび／またはカスタムの他のハードウェアも含まれ得る。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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